德国亚琛工业大学 排水管网 1 废水种类 废水 : 水在使用过程中受到不同程度的污染，改变了原有的化学成分和 物理性质，这些水称做污水或废水。 z 生活污水 z 工业污水 z 外来水 /渗透水 z 雨水 /降水 废水可以分成 : z 分流制污水和雨水 z 合流制混合污水 2 污水中的污染物质 3 污水由多种物质混合而成 z耗氧物质 z营养物 z有害物质 z干扰物质 污水管道 碳化合物 铵氮化合物 硝酸盐氮化合物 重金属 有机卤代物 沙 , 油 , 油脂 磷酸盐化合物 污水成份 污水中的污染物质 耗氧物质 z 需要消耗水体中的溶解氧，增加生化需氧量。 营养物质 z 通过光合作用促进浮游动植物，藻类和水生植物的生长 =>富营养化 有害物质 z 影响污水中的微生物和水体中生物，甚至对人有抑制和毒害作 用。 干扰物质 z 不能归于前三类的物质，它们能产生各种不同的干扰作用。 例如沙子、油、腐蚀性物质等。 污水成份 4 耗氧物质 - 综合污染指标 z生化需氧量 BOD n [毫克 /升 O 2 ] 在有氧的条件下，由于微生物的活动，降解有机物所需 的氧量，称为生化需氧量。 具体来说∶ 在 20° C 时，由于相应微生物圈的物质转化，在 n天内 好氧降解一升试样水中所含的可生物氧化的物质所需要 的氧量。 消耗氧量越大，它受有机污染就越大 (碳化合物 )。 污水成份 5 耗氧物质 - 综合污染指标 z化学需氧量 COD [毫克 /升 O 2 ] 用重铬酸钾在特定条件下氧化水中可氧化的物质所需要的 氧量。 与所需氧等当量的重铬酸钾的量 它也包含了那些用微生物在长时间内才能氧化的碳化合物 (即生物难降解的物质 )。 z BOD n / COD 说明污水中污染物质的生物可降解性。 污水成份 6 污水分析 取样 平均样 (混合样 ) 连续取样 与时间 成比例 与流量 成比例 非连续性取样 与体积 成比例 时间上连续 流量上连续 抽样 合格 抽样 一次 性取样 污水成份 7 营养物质 z 碳 , 磷 (P), 氮 (N) z 在污水中的氮物质 : 蛋白质 , 胶体物质 , 尿素 , 氨基酸 ... 8 N org NH 4 -N NO 3 -N NO 2 -N TKN N anorg N ges 有机氮 铵氮 硝酸盐氮 亚硝酸盐氮 总氮 污水成份 V4/Lo 富营养化 z 水体由缺营养转化到富营养状态 (oligotroph ? eutroph) z 特别由于人类的活动引起的 z 影响 : z 藻类的大量繁殖，形成所谓的藻潮 z 大量的藻类需要大量的磷和可溶解的有机物质 (蓝藻 ) z 在湖底形成线状藻泥层，它们随着生成的气体会上浮到上面。 z 在深水处缺氧 (厌氧 ) ? 还原物质富集 , ? 这些物质能消耗整个湖泊的氧气 ? 大量的鱼类死亡 污水成份 9 V4/Lo 污水中的污染物质与处理方法 10 污水中的污染物质 不可生物降 解的物质 化学处理 吸附 可生物降 解的物质 可沉淀物 漂浮物 无机物质 粒子交换 反渗透 蒸发 浮选 过滤 沉淀 过滤 溶解性的非溶解性的 有机物质 絮凝 过滤 悬浮物 厌氧处理 好氧处理 污水成份 V4/Lo 悬浮固体 如果没有准确的污水中污染物测定值，可以利用下面的参考值 : 浓度 [毫克 /升 ]: 无机物质 有机物质 其中 BOD 5 可沉淀的 悬浮物 50 150 200 100 不可沉淀的 悬浮物 25 50 75 50 溶解性的物质 375 250 625 150 总和 450 450 900 300 总和 污水成份 单位人口污染负荷 [克 /人 *天 ]: 11 无机物质 有机物质 总和 其中 BOD 5 可沉淀的 悬浮物 10 30 40 20 不可沉淀的 悬浮物 5 10 15 10 溶解性的物质 75 50 125 30 总和 90 90 180 60 污水中的污染物质 要设计一个污水处理厂必须考虑有关 BOD 5 、 COD 、氮和磷的 测定值。如果没有相应的测定值，可利用下面的参考值 : ?生化需氧量 60克 /(人 * 天 ) 300 毫克 /升 ?化学需氧量 120克 /(人 * 天 ) 600毫克 /升 ?总悬浮固体 70克 /(人 * 天 ) 350 毫克 /升 ?氮 11克 /(人 * 天 ) 55 毫克 /升 ?磷 1.5克 /(人 * 天 ) 12.5毫克 /升 污水成份 12 V4/Lo 13 传统合流制排水系统 不需要处理的 雨水 需要处理的 雨水 生活污水、 企业和工业废水 Q 污 合流制 管道 水体 ~~~~~~~~~水体 ~~~~~~~~~水体 Q 雨 管网服务区内的流量 渗滤排水、井、 泉水、等 管网服务区外的 地区流量 混合污水处理 和 截留 污水处理厂 V2/Lo 排水系统 传统合流制排水系统 E E E E 主 干 管 支管 E = 溢流设备 接纳水体 污水厂 V2/Lo 排水系统 14 传统分流制排水系统 不需要处理的 雨水 需要处理的 雨水 污水 管道 污水处理厂 雨水处理 和 截流 Q 雨 管网服务区内的流量 渗滤排水、井、 泉水、等 管网服务区外的 地区流量 雨水 管道 水体 ~~~~~~~~~水体 ~~~~~~~~~水体 生活污水、 企业和工业废水 Q 污 V2/Lo 排水系统 15 传统分流制排水系统 16 接纳水体 污水厂 污水管道 雨水管道 V2/Lo 排水系统 街道断面 传统合流制系统 : z 污水和雨水混合到同一管 渠内排除的系统 传统分流制系统 : z 污水 (小 ) 和雨 水 (大 )分别 在两个或两个以上各自独 立的管渠内排除的系统 排水系统 V2/Lo 污水 和 雨水 雨水 合流制 管道 污水 雨水 雨水 污水管 雨水管 17 合流制和分流制排水系统的比较 分流 制 合 流 制 室外 管 网 需 要 2条 管 线 ， 造 价高 当 街 道路 面 窄 时 ，铺设 两 条 管 线 有困 难 - - 只需 一 条 管线 占地 少 污 水 管必 须 比 地 下 室排 水 系统铺 设的 更 低 (地 下 室 排水 系 统 与 室 外雨 水 管 连接 交 叉 处) - 与 室 内连 接 需 要 2条连 接 管 ， 费 用 高 - 只 需一 条 连 接管 有接 错 的 危 险 - 不 会 接 错 不 会 壅 水 倒流 + 可 能 会 壅 水 倒 流 ，淹 没地 下 室 旱 季 流量 污 水 管 内 的 充 满度 高 ， 因此 冲洗 效果 好 + 旱 季流 时 充 满度 小， 因 此 流速 小 ， 冲 洗效果 差 ，但 雨 季 冲洗 效果 好。 泵 站 一 般 只需 要 污 水 泵，因 此泵站 小 ，运 行 费 用 也 低 。 + 除 了污 水 泵 还需 要 大 型 雨 水泵 。 这些 雨 水 泵的 利 用 率 很 低 (每 一 年 的暴 雨 期 )， 而投 资 大 ， 运行 费 用 高。 污水 厂 只 有 污 水 流 入 污 水厂 ，因 此 进 水 流量 比 较 均 匀 + 旱 季流 和 雨 季流 的 进 水 负 荷变 化 很大 机 械 处 理 部 分 的设 计 值 较小 ，运 行费 用 也 较 低 + 机 械处 理 部 分的 设 计 值 大 ，运 行 费用 高 工 业 冷 却 水 对 污水 厂 不 产生 负 担 + 在 污水 厂 前 需要 设 置 雨 水 池和 溢 流排 泄 设 施 适用 于 靠 近 水 体 地面 坡 度 小 地下 水 位 高 需 要 处理 的 雨 水 比 例小 小 型 污水 厂 或 污 水 植物 处 理 厂 排水 管 网 分 期 建 设 远离 水 体 坡度 合 适 建筑 密 度 大 需要 处 理 的雨 水 比 例 大 在 小 城镇与 污 水氧 化 塘 一起 使用 排水系统 18 V2/Lo 传统合流制排水系统 排水系统 适用于 : z 距离排水接纳水体远 z 较合适的地面坡度 z 建筑物密集 z 需要处理的雨水比例高 z 小城镇采用污水氧化塘时 19 V2/Lo 传统分流制排水系统 排水系统 适用于 : z 距离排水接纳水体近 (直接排放雨水 ) z 极小的地面坡度 z 地下水位高 z 不需要处理的雨水比例高 z 小型污水处理装置或植物法污水处理设施 z 管网分期建设 20 V2/Lo 分流制和合流制排水系统的形成 老城区 :MS 扩展区 :TS 水体 以前 : 城区为合流制系统 环城区为分流制系统 老城区 : 改进的合流制系统 扩展区 : 改进的分流制系统 水体 如今 : 在城区和环城区都改变其原有的系统 ?改进的排水系统 V2/Lo 排水系统 TS: 分流制系统 MS: 合流制系统 21 改进的排水系统 原则 : 污染程度小于污水处理厂的出水的废水不应排到污水处理厂 ! 当雨水没受污染时，采用改进的排水系统 : 直接将雨水分流排放水体 雨水渗透 雨水利用 V2/Lo 排水系统 22 23 改进的合流制系统 不需要处理的 雨水 需要处理的 雨水 生活污水、 企业和工业废水 Q 污 合流制 管道 水体 ~~~~~~~~~水体 ~~~~~~~~~水体 Q 雨 管网服务区内的流量 渗滤排水、井、 泉水、等 管网服务区外的 地区流量 混合污水处理 和 截流 污水处理厂 截流 , 渗透 , 利用 , 以及排放 V2/Lo 排水系统 改进的分流制系统 24 不需要处理的 雨水 需要处理的 雨水 污水 管道 污水 处理厂 雨水的处理 和 截流 Q 雨 管网服务区内的流量 渗滤排水、井、 泉水、等 管网服务区外的 地区流量 雨水 管道 水体 ~~~~~~~~~水体 ~~~~~~~~~水体 生活污水、 企业和工业废水 Q 污 截流 , 渗透 , 利用 , 以及排放 排水系统 V2/Lo 排水系统的选定 要考虑下面的几个因素 (按照 ATV-Arbeitsblatt A 105) : z 现有的排水系统的形式、状况、能力 z 地形 z 地下水位高低 z 建筑的密度和建筑的形式 z 现有的和将来的流量 z 接纳水体的承受能力 z 现有污水处理厂的能力 25 V2/Lo 压力排水系统示意图 水体 冲洗站 冲洗站 压力收集管 污水厂 连接压力管 泵站吸水井 地础排水管 排水系统 26 V2/Lo 真空排水系统示意图 真空站 水体 与阀门和室内外连接管 相接的住宅 污水厂 真空管 支管 主干管 排水系统 枝状管网 27 V2/Lo 特殊的排水系统的应用 排水系统 z 在分流制系统中的污水管网 z 地形坡度小 z 地下水位高 z 居住人口密度稀 z 地下情况不利 z 仅在一定时间范围内产生废水 (例如 季节性运营的企业 ) 28 V2/Lo 压力排水系统的应用 60年代末期在汉堡地区大范围内投入适用 z 应用范围如上所述 z 不受地形状况的影响 z 最多 15,000 服务人口 z 远距输送的情况下使用 排水系统 29 V2/Lo 真空排水系统的应用 在上世纪末负压排水系统已经在柏林和巴黎投入使用。 现有的系统为瑞典在 50年代开发。 德国从 60年代末期 : z 对于防止污水进入地下水的要求特别高时， 例如：饮用水保护区或在处置工业污水时 排水系统 30 V2/Lo 真空排水系统的应用范围 排水系统 z应用范围如上所述 z居住人口密度 : 0.04 人 /米 - 0.20 人 /米 z 居住人口数量 : 至今 最多 1,500 人 z 管网总长 : 最长 5,000 米 , 当 0.04 人 /米 最长 3,000 米 , 当 0.20 人 /米 z 一条支管 : 最长 2,000 米 z 服务人口 : 最多 400 人 /支管 31 V2/Lo 真空排水、压力排水以及无压管道排水系统 费用比较 3,5 3 项目先金值 [ 百万 . 马克 ] 2,5 2 无 压 管 道 排 水 系 统 压力 排 水 系统 真 空 排 水 系 统 1,5 1 0,5 0 0 100 每 1000米管道上连接 住宅数量 20 40 60 80 32 V2/Lo 污水管道 基础管 33 V2/Lo 排水系统 连接管 污水管道 连接管窨井 室内外连接管 地产界限 公共区间 私人范围 落水管和雨水 收集管 窨井 主管权限 34 窨井 地产界限 室内连接 管道 连接管道 混合污水管道 建设法 州建设法规 水法 联邦水法 DIN EN 12056 DIN EN 752 建筑物边界 地产排水系统 V2/Lo 主管权限 水法－建筑法的矛盾 : z 水法 : 污水管道要根据自我监管条件进行官方监督 z 建设法 :（地产上的）污水管道受辖于州建设法规 ?自己验收，不需官方监督 z 解决方法 : 地产上的排水设施由经过地方排水章程中规定 的专业公司监督 z 北威州 : 2000年 1月 1日起新的建设法规 地产排水系统 35 V2/Lo 排水方式的可能性 地产排水系统 z 自由流 z 采用污水提升设备 z 通过特殊排水系统 (例如： 真空排水系统 ) 36 V2/Lo 自由流排水的基本概念 37 室内连接管 混合污水管道基础管 连接管 受壅水淹没的危险区 壅水区 排水管 壅水止回阀 壅水平面线 窨井 排气管 街道雨水口 落水管 室内 接管井 地产范围 地产排水系统 V2/Lo 连接方式 地产 上游窨井 合流管道 下游窨井 室内连接管 ?一般的 “ 方法 : 室内连接管和街道雨水口分别接入 街道管道 地产排水系统 38 V2/Lo 连接方式 39 地产 上游窨井 合流管道 下游窨井 室内连接管 ?柏林式 “ 方法 : 室内连接管和街道雨水口一起排到一个 窨井中 地产排水系统 V2/Lo 出水口 出水口 要求 高水位 (洪水 ) 低水位 (落潮 ) 后果 : - 从接纳水体回水到管网 -在管网中形成沉积 40 V2/Lo 排水系统的要求 污水排放的目的对排水系统的要求 : z 快速、运行正常以及安全地将生活污水和工业废水输送到 污水处理厂处理 (避免淹没造成损害 ) z 地产和街道的雨水排放 (传统方法 ) z 保证卫生条件 z 保护水体 要求 41 V2/Lo 对排水系统的水力要求 z 主要的标准 (根据 DIN EN 752-2): z 淹没的频率 z 淹没 : z 污水或雨水从排水系统中溢出 z 或者不能进入排水系统中 (有淹没建筑物的危险 ) z 滞留在地表面或 z 进入建筑物。 z 防止淹没的验证 : z 根据 DIN EN 752-2建议的管网设计频率 (例如居住区 20年一遇 ) 要求 42 V2/Lo 对排水系统的水力要求 管底 壅水 根据 EN 752: 水位 ≥ 参照水位 (通常为壅水平面线 ) 管顶 淹没 : 水滞留在地表面 蓄水 : 水位 ≥ 管顶 Q 要求 注意 : 地产排水系统的壅水平面线在地方排水章程中给予规定∶ 人行道平面或街道路面。 43 V2/Lo 44 V2/Lo 要求 按照 EN 752的要求 : z 蓄水 : 一种管网负荷状态，即管中水位（水头）等于或高于管顶 z 壅水 : 一种管网负荷状态，即管中水位（水头）等于或高于参照 水位高度 z 淹没 : 污水或雨水从排水系统中溢出 或者不能进入排水系统中 (有淹没建筑物的危险 ) 对排水系统的水力要求 45 在无压管网中的窨井安置 V2/Lo z 作用 : - 检查 - 清洗 - 通风和排气 z 安置在 :-方向、外形、断面、管道材料以及坡度 的更换处 - 侧支管汇入处 - 两窨井间的距离从 50米到 100米 z 管段 = 在两个窨井之间的管道 (窨井上游和窨井下游 ) 要求 埋管的深度 z 保证管道不受冻 z 与房屋地下室连接的可能性考虑其它地下措施 (排水管网 要设置在给水管网的下面 ) 要求 : ü 要求 46 V2/Lo 管网上方覆土的高度 污水管道的位 置 一般深度 [米 ] 最小深度 [米 ] 大城大的大业街道 3.00 2.50 住宅区街道 2.50 2.00 农农和郊区居住区 2.00 1.75 要求 47 V2/Lo 沉积 管网沉积出现的问题 z 水力问题 (过水断面变小 ) z 运行问题 (需要经常清洗 ) z 受生物硫酸侵蚀的危险 (臭味、劳动安全和材料侵蚀 ) 预防措施 : z 足够的坡度 z 旱季流水槽 z 鹅卵形断面 z 在适当的时间间隔内进行清洗 要求 48 V2/Lo 对坡度的要求 目的 : 没有沉积的管网运行 z 临界流速 v 临界 z 旱季流量验证 目的 : 保护管网 z 最大流速 v max = 6-8 米 /秒 z 由沉淀物造成的磨损 (沙子 , 砾石 ) 要求 49 V2/Lo 管道坡度 (参考值 ) 坡度 额定管径 DN 最小 最大 最佳 室内连接 起始管段 DN 200 至 DN 300 DN 300 至 DN 600 干管 DN 600 至 DN 1000 主干管 DN 1000 至 DN 2000 1 : 100 1 : 300 1 : 500 1 : 1000 1 : 3000 1 : 15 1 : 15 1 : 25 1 : 50 1 : 75 1 : 50 1 : 50 bis 1 : 150 1 : 100 bis 1 : 200 1 : 200 bis 1 : 500 1 : 300 bis 1 : 750 要求 50 V2/Lo 临界坡度和管壁摩擦力 为确保没有沉积 : z 保持最小摩擦力 τ min z 最小摩擦力 τ min : τ min = 1.0 牛顿 /平方米 z 在临界坡度时出现的管壁摩擦力 I c : τ 0 = ρ * g * r hy * I C [千牛顿 /平方米 要求 ] 51 V2/Lo 无沉积运行的标准值 额定管径 临界流速 临界坡度 额定管径 临界流速 临界坡度 v crit J crit v crit J crit [米 / 秒 ] [‰] [米 /秒 ][‰] 150 0.48 2.72 1100 1.18 1.25 200 0.50 2.04 1200 1.24 1.24 250 0.52 1.63 1300 1.28 1.22 300 0.56 1.51 1400 1.34 1.20 350 0.62 1.48 1500 1.39 1.19 400 0.67 1.45 1600 1.44 1.18 450 0.72 1.42 1800 1.54 1.16 500 0.76 1.40 2000 1.62 1.14 600 0.84 1.37 2200 1.72 1.12 700 0.91 1.33 2400 1.79 1.10 800 0.98 1.31 2600 1.87 1.10 900 1.05 1.29 2800 1.96 1.09 1000 1.12 1.26 3000 2.03 1.08 要求 52 V2/Lo 53 污水管道所受危害 V2/Lo 要求 外部因素 : ? 交通负荷 ? 腐蚀性的土壤 ? 变化的地下水位 ? 植物根穿入 内部因素 : ? 污水的组成 ? 沉淀 /气体 ? 变化的流量 /水位 为什么要避免在管道中形成沉积 ? 要求 ? 沉积会减小管道的输水能力 ? 沉积会造成腐烂和侵蚀过程 (形成 H 2 S) ? 由于沉积堵塞管道，形成被淹没的危险 ? 雨季时沉积物被冲起导致污水处理厂的冲击负荷；如果混 合污水溢流会增加水体污染 ? 形成臭味 54 V2/Lo 污水设施中的硫化物 硫化物问题由于 : z 无机硫化和物 (工业 ) z 有机硫化和物 (工业 ) z 硫的氧化物 (家庭 , 工业 ) 管道内部的环境条件 : z 管道的通风差 z 很少的紊流 (因此充氧很少 ) z 沉积 D H 2 -S污染 D 臭味问题 D 劳动安全问题 D 污水净化的难度问题 D 在管道中水泥和金属管道顶的侵蚀问题 解决措施 : z 改善管道的通风 z 增强紊流 V2/Lo 要求 55 生物硫酸腐蚀 冷凝水 污水 H 2 S O 2 油脂层 沉积 厌氧作用 (硫酸菌 ) H 2 S + 2O 2 H 2 SO 4 (脱硫菌 ) 8 [H] + SO 4 2- H 2 S + 2H 2 O + 2 OH - 有机物质 污水管道 混凝土 /钢筋混凝土 要求 56 V2/Lo 在农农地区的污水管网和排水管 要求 z 将管道铺设在交通路面以外 z 减小管道埋深 (放弃地下室排水系统 ) z 尽可能在地产上采取雨水渗滤措施 或采用明沟中排水 z 如果可能，将额定管径减小到 DN 150 z窨井间的距离可放大到 200米，并用检查口取代检查井 57 V2/Lo 排水管渠断面的选择 z 输送的污水量 z 坡度大小 z 污水的性质 z 基础深度及建筑高度 z 最小和最大流量比例 z 静态 (土压力 )和动态 (交通 )负荷 z 建设费用 z 运行和养护 取决于 : 管道 58 V2/Lo 排水管道的通常形状 z 最常见 , 易获得的形状 z 就水力而言，满流时为最佳的 过流断面 圆形 : 当∶ z Q min << Q max时 z 土压力较小时 z 旱季流时冲刷力较大 管道 鹅卵形 : 当∶ z 流量大时 z 覆土较小时 z 旱季流时冲刷力十分小 口形 : 59 V2/Lo 管道特征值 * s D d 额定压力 PN (20 ° C时的允许工作压力 ) 额定直径 DN (与其它相接的部件的特征值 ) 特征值 例如 : 压力管 (可锻铸铁 ), K10, 额定直径 DN 500: D = 523 毫米 (外径 ) d = 503 毫米 (内径 ) s = 10 毫米 (壁厚 ) K10 = 管壁厚度等级 例如 : 压力管 (可锻铸铁 ), K10, 额定直径 DN 500: D = 523 毫米 (外径 ) d = 503 毫米 (内径 ) s = 10 毫米 (壁厚 ) K10 = 管壁厚度等级 管道 60 V2/Lo 管材 61 非金属的 金属的 无机的 有机的 砖材 混凝土 /钢筋混凝土 陶土 石棉水泥 没有防腐蚀层的 有防腐蚀层的 铸铁管 钢管 PVC GFK PE-HD 混凝土 /陶瓷 混凝土 /塑料 管材 管道 V2/Lo 管道建设材料 现制的管道 : z 现浇混凝土 z 砖砌 预制管道和成形件 z 陶土 z 混凝土 z 纤维水泥 z 塑料 z 钢管 z 可锻铸铁管 管道 62 V2/Lo 陶土管 陶土管 = 陶土 + 耐火粘土 63 管道 V2/Lo 风化的岩石冲刷沉淀形成 ; 实际它由陶土矿物质 (颗粒 < 0.002 毫米 ) 和石英砂颗粒 (颗粒 < 0.002 至 0.100 毫米 ) 组成。 预烧后的陶土 (来自回收的陶瓷产品材料 ), 碾 磨成颗粒 (最大直径为 1.8毫米 ) 釉填充剂 : 是黏土、陶土、石灰、白云石、石英砂和金属氧化物的混合物 ; 这些物质 磨成 0.06 的细度悬浮在液体中。 不同管道材料的优缺点 混凝土 /钢筋混凝土管道 : – 有腐蚀的危险 价格便宜  高耐压强度  耐磨 管道 陶土管道 : – 有脆裂的危险 – 贵  粗糙度小  抗腐蚀  耐磨 64 V2/Lo 不同管道材料的优缺点 化学稳定性强 重量轻 塑料管道 : – 受温度影响大 – 管基要求精确 管道 钢 -/ 可锻铸铁管 :  抗拉强度高  耐磨 – 需要防腐层 石棉水泥管 : – 只用于连接配件少时 结实  重量轻 65 V2/Lo 不同管料的应用范围 混凝土 /钢筋混凝土管道 (最大管径 DN 4000) z 污水管道 z 雨水管道 z 混合污水管道 管道 陶土管 (DN 100-1200): z污水管道 z雨水管道 z混合污水管道 z 工业污水系统 66 V2/Lo 不同管料的应用范围 z 无压道 z 压力管 (GFK) z 倒虹管 塑料管道 (DN 100-1000) 钢 / 可锻造管道 (DN 50-2000): 管道 z 压力管 z 地下导管 z 保护管 石棉水泥管道 (DN 65-2000): z 压力管 z 无压管 67 管材 68 材料DIN 标准 形状 (无压管道-) 额定直径 应用范围 优点 缺点 陶土 1230 圆形 , 鹅卵形和 嘴形 100 - 1,200 - 污水管道 - 雨水管道 - 混合污水 管 道 - 地产排水 管 道 - 工业排水 管 道 - 加釉有较 强 的耐磨性 - 加釉粗糙 度 小 - 对几乎所 有 化学物质 具有强抗 腐 蚀 性 - 密封性好 - 容易铺设 - 使用寿命 长 - 因为过脆 有 破碎的 危险 - 价格高 混凝土 混凝土管 B45 钢筋混凝 土 - 和钢筋混 泥 土压力管 道 B45 预应力 混凝土管 预应力混 凝 土 压力管 4032 4035 圆形 , 鹅卵形 嘴形 特殊形状 , 100 - 1,500 鹅卵形 400/600- 1200/1800 其它形状 250 - 4,000 其它类似 圆 形 的形状 500 - 4,000 - 污水管道 - 雨水管道 - 混合污水 管 道 - 价格便宜 - 便于运输 - 耐压性强 - 密封性好 -耐 磨 - 抗腐蚀性 差 其它类似 圆 形 的形状 管道 V2/Lo 管材 材料 DIN 标准 形状 （无压管道） 额定直径 应用范围 优点 缺点 石棉水泥 19 850 19 800 圆形 100 - 1,500 65 - 2,000 无压管道 压力管 - 结实 - 光滑表面 〔减少摩 擦 〕 - 重量轻〔 易 铺设〕 - 仅用于连 接配 件少时 - 石棉水泥 是 致癌物质 塑料 -PVC-硬 - PE-硬 (HDPE) -GFK 19 534 19 537 8074 8075 16 869 圆形 100 - 600 100 - 1,000 200 - 2,400 无压管 管道 压力管 地下导管 管网 压力管 顶管 - 化学稳定 性 强 - 耐磨 - 容易铺设 - 密封性好 - 对温度比 较 敏 感 - 需要精确 的 管 基 管道 钢铁 19 530 圆形 50 - 2,000 压力管 倒虹管 保护管 - 结实 - 耐磨 - 粗糙度小 - 应用受到 限 制 (腐蚀 ) 可锻造铁 (GGG) 19 690 19 691 圆形 100 - 2,000 无压管 压力管 - 抗拉强度 高 - 可塑性强 - 需要内外 防 腐 层 69 V2/Lo 管道连接 要求 : z 抵抗内外水压力的密封性 z 抗化学和生物腐蚀性 z 抗剪切力 z 防止树根穿入 z 可动性及其允许补偿 连接 : z 水泥砂浆连接 z (咬接 ) z 套管连接 z 焊接 管道 70 V2/Lo 概述 根据管网的计算来进行排水系统的水力设计和验证。 管网计算的应用范围 : z 确定排水系统中的过流断面 (新开发区的 , 新连接的其它的排 水系统 ) z 确定现有排水系统中的水力情况 z 验证水力承受能力 ?确保排水系统的正常运行 管网计算 71 V4/Lo 概述 根据不同的要求和目的 : z 选择方法 z 设计频率 z “验证频率 “ 结果 : z 设计 : 流量、 水 位、管径 z 验证 : 流量和水位线 设计和验证的主要规定 z DIN-EN-752 (第 2部分 - 第 4部分 ): ?室外排水系统 “ z ATV-Arbeitsblatt A118: ?排水系统的水力设计和验证 “ (1999年 11月 ) 管网计算 72 V4/Lo 废水量 废水量 : z 污水流量 z 外来水量 z 雨水流量 污水量和外来水量的计算方法 : z 根据 ATV A118: 用单位流量和考察排水管网服务面积 计算雨水流量 : z 根据 ATV A118: 考察降雨汇流过程 管网计算 73 废水量 ? 生活污水量 生活污水量与居民的用水量、居住结构 (居室文化、卫生设 备、卫生要求、庭院 )、气候、生活水平及其它地方条件有关。 尤其值得注意的是水价因素。 目前德国人均每天用水量为 130升 /人 .日。 ? 设计污水管道的关键参数是最大日最大时污水量。 没有实测数据时，根据德国经验值污水管道的设计流量为 : 5.0升 /秒 .千人。 ? 考虑到污水管网的调节作用，污水处理厂的设计流量采用 最大日平均时流量。 管网计算 74 废水量 ? 工业、企业污水量：调查 工业、企业污水量应进行调查，没有实测数据时，根据德国经验 值工业、企业污水量为 : 0.5升 /（秒 .公顷）（用水量少） 1.0升 /（秒 .公顷） 1.5升 /（秒 .公顷）（用水量多） 管网计算 75 废水量 ? 外来水量 由地下水渗透进入污水管网的水量，管道误接流入污 水管网的水量 (例如雨水 )以及流入污水管网的地面水 量。 没有实测数据时，根据德国经验值外来水量为∶ 0.05-0.15升 /(秒 .公顷 )(不透水地面面积 ) 分流制的污水管道∶ 100% 的旱季流量（ Q旱） 合流制管道∶ 50% 的平均时污水量（ Q时） 管网计算 76 废水量 ? 雨水流量 根据暴雨程度公式计算。 （设计降雨频率、经流系数、汇水面积） 设计降雨频率的确定具有特别重要的意义。 德国室外排水技术规范建议采用的雨水管网设计频率 管网计算 设计的降雨频率 ("n" 年中的一次) 淹没频率 ("n" 年中的一次) 农农地区 1 in 1 1 in 10 居住区 1 in 2 1 in 20 城大中心, 工业和企业区: - 配备淹没监测系统 1 in 2 1 in 30 - 没有淹没监测系统 1 in 5 - 地下交通设施, 地下通道 1 in 10 1 in 50 77